Lehrveranstaltungen
Aktuelle Informationen und Unterlagen auf OPAL
Gemeinsame Lehrveranstaltung mit den Professuren Elektronenmikroskopie und Mikrostrukturanalytik (Prof. Andreas Undisz), Werkstoffwissenschaft (Prof. Martin F.-X. Wagner) und Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde (Prof. Guntram Wagner).
Inhalte:
Die Studierenden lernen anhand verschiedener Werkstoffproben wichtige werkstoffwissenschaftliche Charakterisierungs- und Analysemethoden kennen. Die Proben, die zum Teil von den Studierenden selbst unter Anleitung hergestellt werden, umfassen hochgradig plastisch verformte Werkstoffe, Verbundwerkstoffe und Proben mit Dick- und Dünnschichten. Die Studierenden erlernen verschiedene, auf den Untersuchungszweck abgestimmte Präparationsmethoden und wenden diese selbst an. Anschließend führen sie unter Anleitung ausgewählte Charakterisierungs- und Analysemethoden an den präparierten Proben durch, wie z. B.:
- Rasterelektronenmikroskopie (REM)
- Transmissionselektronenmikroskopie (TEM)
- energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX)
- Elektronenrückstreubeugung (EBSD)
- digitale Bildauswertung lichtmikroskopischer Aufnahmen
- Laser-Scanning Mikroskopie (LSM)
- Rasterkraftmikroskopie (AFM)
- Röntgendiffraktometrie (XRD)
- Raman-Spektroskopie
- Glimmentladungsspektroskopie (GDOES)
- Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC)
- Nanoindentation
- Mikrobiegeversuch im REM
- quasistatische und hochdynamische Druck(scher)versuche
- Replica-Prüfung
Das Modul ist nach der Flipped Classroom-Methode konzipiert, d. h. die Lehr/Lern-Materialien zu den physikalischen-technischen Grundlagen der Charakterisierungs- und Analysemethoden werden in Form von Foliensätzen und Videos zur Verfügung gestellt. In der Vorlesung werden diese Aspekte vertieft. Regelmäßig stattfindende Seminare dienen der Rückkopplung mit den Dozenten und der Diskussion der bis dahin erzielten Ergebnisse. Dies wird ergänzt durch individuelle Seminare, in denen die Studierenden an das wissenschaftliche Arbeiten in der Werkstoffanalytik herangeführt werden. Es wird jeweils eine Auswahl von Methoden vertieft.
Qualifikationsziele:
Die Studierenden besitzen vertiefte Kenntnisse in der Werkstoffcharakterisierung und -analytik. Sie können die physikalischen Grundlagen der vermittelten Charakterisierungs- und Analysemethoden beschreiben und eine begründete Methodenauswahl für verschiedene praktische Aufgabenstellungen treffen. Sie sind in der Lage, die Methoden einschließlich der zugehörigen Probenpräparation eigenständig anzuwenden. Sie können die so ermittelten Ergebnisse interpretieren, nach wissenschaftlichen Standards präsentieren und verstehen die zugrundeliegenden Struktur-Eigenschafts-Beziehungen.
| Lehrformen: | Vorlesung (1 LVS), Seminar (3 LVS) |
| Sprache: | Deutsch oder Englisch |
| Semesterlage: | Sommersemester |
| Prüfung: | 30-minütige Präsentation (in deutscher oder englischer Sprache) |
| Leistungspunkte: | 5 |
Aktuelle Informationen und Unterlagen auf OPAL (ab WS 2026/27)
Gemeinsame Lehrveranstaltung mit der Professur Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde (Prof. Guntram Wagner).
Inhalte:
- Grundlagen zur Bindung und Struktur von Materie und den daraus ableitbaren allgemeinen Eigenschaften und Klassifikationen
- Unterteilung metallischer Werkstoffe, Grundlagen zu Legierungen und metallischen Verfestigungsmechanismen
- Eigenschaften und Einsatzfelder wichtiger metallischer Werkstoffe, wie Stahl, Aluminium, Kupfer und Nickel
- Grundlagen und Klassifikation von technischen Keramiken und Gläsern
- Eigenschaften und Einsatzfelder wichtiger keramischer und gläserner Hochleistungswerkstoffe, wie Oxidkeramiken, Nichtoxidkeramiken, Gläser und Glaskeramiken
- Rohstoffe, Herstellung, Eigenschaften und Be- und Verarbeitungsmöglichkeiten von Metallen, Keramiken und Gläsern
- Kriterien für die Bewertung von Umwelt- und Gesellschaftsaspekten bei der Gewinnung und Rückführung von metallischen, keramischen und gläsernen Werkstoffen
- Einführung in die Werkstoffauswahl von Metallen und Keramiken
Qualifikationsziele:
Die Studierenden sind in der Lage, für metallische, keramische und gläserne Materialien die allgemeingültigen Etappen der Werkstofferzeugung vom Rohstoff über das Halbzeug bis hin zur Überführung in ein Produkt zu benennen und zu erläutern. Sie können anhand chemischer, physikalischer und struktureller Grundlagen die allgemeingültigen Verarbeitungs- und Einsatzeigenschaften der behandelten Werkstoffhauptgruppen beschreiben und erläutern. Sie sind in der Lage, grundlegende ökologische und gesellschaftliche Folgen bei der Herstellung und der Rückführung der behandelten Werkstoffe zu vergleichen und zu diskutieren sowie diese Aspekte bei einer Werkstoffauswahl zu berücksichtigen.
| Lehrformen: | Vorlesung (3 LVS), Übung (1 LVS) |
| Semesterlage: | Wintersemester |
| Prüfung: | 120-minütige Klausur |
| Leistungspunkte: | 5 |
Aktuelle Informationen und Unterlagen auf OPAL (ab WS 2026/27)
Gemeinsame Lehrveranstaltung mit den Professuren Elektronenmikroskopie und Mikrostrukturanalytik (Prof. Andreas Undisz), Werkstoffwissenschaft (Prof. Martin F.-X. Wagner), Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde (Prof. Guntram Wagner) und Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung (Prof. Lothar Kroll).
Inhalte:
Im Modul werden Grundkenntnisse zu Aufbau, Struktur und Eigenschaften von Werkstoffen vermittelt. Dies umfasst den atomaren Aufbau, Bindungsarten, sowie die allgemeinen Kristallsysteme und Kristallstrukturen von metallischen, keramischen und polymeren Werkstoffen. Anhand der Mikrostruktur der Werkstoffe, inklusive typischer Kristallbaufehler und dem amorphen Zustand, wird die Verbindung zwischen wichtigen Werkstoffeigenschaften und deren Struktur bzw. Mikrostruktur hergestellt. Dies umfasst die Vermittlung wichtiger Kenngrößen von Werkstoffen sowie exemplarischer Methoden, um diese zu ermitteln. In der zweiten Hälfte der Veranstaltung wird die Bedeutung der Struktur-Eigenschafts-Beziehung von Werkstoffen vertieft anhand ausgewählter Beispiele, insbesondere auch anhand von Verbunden aus verschiedenen Werkstoffen, und damit die Brücke zwischen Werkstoffen und Produktionstechnik geschlagen.
Qualifikationsziele:
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, die erworbenen Kenntnisse zum grundlegenden Aufbau, Eigenschaften und Kennwerten von Werkstoffen darzulegen und anzuwenden. Sie können die prinzipielle Eignung verschiedener Werkstoffe für konkrete Anwendungsfälle, insbesondere mit Blick auf die fortschrittliche Produktionstechnik, diskutieren und, anhand grundlegender Betrachtungen, Möglichkeiten für Optimierungen vorschlagen. Sie sind dazu in der Lage, passende Werkstoffkennwerte vorzuschlagen und beispielhaft deren Ermittlung anzuleiten.
| Lehrformen: | Vorlesung (2 LVS), Seminar (2 LVS) |
| Sprache: | Englisch |
| Semesterlage: | Wintersemester |
| Prüfung: | 90-minütige Klausur (in englischer Sprache) |
| Leistungspunkte: | 5 |
Aktuelle Informationen und Unterlagen auf OPAL
Inhalte:
Das Modul schließt sich inhaltlich an das Modul „Surface and Interface Engineering“ an und vertieft dieses hinsichtlich industriell relevanter Beschichtungsverfahren. Im Fokus stehen hierbei die Themenfelder „Galvanisches Beschichten“ (Electroplating) und „Thermisches Beschichten“ (Thermal Coating).
Galvanisches Beschichten:
Es werden relevante Themen der nasschemischen Beschichtungsprozesse aufgegriffen und umfassend vermittelt. Inhalte sind:
- Elektrochemische Grundlagen
- Modellbildung elektrochemischer Prozesse
- Grundlagen der Galvanotechnik
- Schichtsysteme
- Beschichtungsverfahren
- Elektrochemische Analytik
- Schichtcharakterisierung
Thermisches Beschichten:
Folgende thermische Beschichtungsverfahren bzw. Beschichtungsverfahrensgruppen werden näher betrachtet:
- Thermisches Spritzen
- Auftragschweißen
- CVD-Verfahren
- PVD-Verfahren
Zu diesen Beschichtungsverfahren werden die Umweltbeziehungen des Beschichtungsprozesses sowie prozessübergreifend Fragen zur Auswahlmethodik für Schichten behandelt.
Da sowohl galvanische als auch thermische Beschichtungen vorrangig in tribologischen und/oder chemischen Anwendungen zum Einsatz kommen, werden ausgehend von entsprechenden Anwendungsfällen die Grundlagen von Verschleiß und Korrosion behandelt und daraus die beschichtungsseitigen Potenziale für den Verschleiß- und Korrosionsschutz abgeleitet und dargestellt. Durch Oberflächenbeschichtungen können aber auch gezielt eine Reihe weiterer Eigenschaften verändert werden (elektrische und thermische Leitfähigkeit, physikalisches Verhalten, Farbe, Glanz u. a.), weshalb im Verlauf des vorliegenden Moduls auf diese Eigenschaften ebenfalls eingegangen wird.
Qualifikationsziele:
Galvanisches Beschichten: Die Studierenden beherrschen die wesentlichen Prozesse der Vor- und Nachbehandlung sowie der Schichtbildung. Dadurch sind sie befähigt, Schichtsysteme anwendungsbezogen auszuwählen und Prozesse zu optimieren.
Thermisches Beschichten: Die Studierenden kennen verschiedene, speziell industriell relevante Gruppen thermischer Beschichtungsverfahren. Sie sind befähigt, mögliche Schicht- und Substratwerkstoffe, Schichtbildungs- und Haftungsmechanismen sowie daraus folgende Schichteigenschaften mit den anwendbaren Beschichtungsprozessen zu korrelieren und somit ausgehend vom Anforderungsprofil an technische Oberflächen eine Verfahrens- und Werkstoffauswahl für einen möglichen thermischen Beschichtungsprozess zu treffen.
| Lehrformen: | Vorlesung (2 LVS), Übung (1 LVS), Praktikum (1 LVS) |
| Sprache: | Englisch |
| Semesterlage: | Wintersemester |
| Prüfung: | 120-minütige Klausur (in englischer Sprache) |
| Leistungspunkte: | 5 |
Aktuelle Informationen und Unterlagen auf OPAL
Inhalte:
Zu den Funktionswerkstoffen zählt eine Vielzahl von Materialien, die sich durch ihre spezifischen funktionellen Eigenschaften auszeichnen. Das Hauptaugenmerk des Moduls ist auf die ursächlichen Mechanismen und die Beschreibung der Effekte gerichtet. Ebenso wird Wert auf die Herstellungsverfahren, die Charakterisierung der Eigenschaften dieser Werkstoffe und deren Anwendung gelegt. Teilgebiete sind u. a.:
- Formgedächtniseffekte,
- Piezoeffekte,
- rheologische Effekte,
- striktive Effekte,
- thermische Effekte,
- Photoeffekte,
- Oberflächeneffekte sowie
- Verbundwerkstoffe als Funktionswerkstoffe.
Qualifikationsziele:
Die Studierenden kennen wichtige Funktionswerkstoffe und können deren ursächliche Mechanismen beschreiben. Auf Basis dessen sind sie in der Lage, geeignete Funktionswerkstoffe für spezifische Anwendungen (u. a. Sensorik und Aktorik im Automobilbau) auszuwählen und ihre Auswahl zu begründen.
| Lehrformen: | Vorlesung (2 LVS), Übung (1 LVS) |
| Semesterlage: | Sommersemester |
| Prüfung: | 90-minütige Klausur |
| Leistungspunkte: | 5 |
Aktuelle Informationen und Unterlagen auf OPAL
Inhalte:
Das Modul schließt sich inhaltlich an das Modul „Surface and Interface Engineering“ an und vertieft dieses hinsichtlich industriell relevanter Beschichtungsverfahren. Im Fokus stehen hierbei die Themenfelder „Galvanisches Beschichten“ (Electroplating) und „Thermisches Beschichten“ (Thermal Coating).
Galvanisches Beschichten:
Es werden relevante Themen der nasschemischen Beschichtungsprozesse aufgegriffen und umfassend vermittelt. Inhalte sind:
- Elektrochemische Grundlagen
- Modellbildung elektrochemischer Prozesse
- Grundlagen der Galvanotechnik
- Schichtsysteme
- Beschichtungsverfahren
- Elektrochemische Analytik
- Schichtcharakterisierung
Thermisches Beschichten:
Folgende thermische Beschichtungsverfahren bzw. Beschichtungsverfahrensgruppen werden näher betrachtet:
- Thermisches Spritzen
- Auftragschweißen
- CVD-Verfahren
- PVD-Verfahren
Zu diesen Beschichtungsverfahren werden die Umweltbeziehungen des Beschichtungsprozesses sowie prozessübergreifend Fragen zur Auswahlmethodik für Schichten behandelt.
Da sowohl galvanische als auch thermische Beschichtungen vorrangig in tribologischen und/oder chemischen Anwendungen zum Einsatz kommen, werden ausgehend von entsprechenden Anwendungsfällen die Grundlagen von Verschleiß und Korrosion behandelt und daraus die beschichtungsseitigen Potenziale für den Verschleiß- und Korrosionsschutz abgeleitet und dargestellt. Durch Oberflächenbeschichtungen können aber auch gezielt eine Reihe weiterer Eigenschaften verändert werden (elektrische und thermische Leitfähigkeit, physikalisches Verhalten, Farbe, Glanz u. a.), weshalb im Verlauf des vorliegenden Moduls auf diese Eigenschaften ebenfalls eingegangen wird.
Qualifikationsziele:
Galvanisches Beschichten: Die Studierenden beherrschen die wesentlichen Prozesse der Vor- und Nachbehandlung sowie der Schichtbildung. Dadurch sind sie befähigt, Schichtsysteme anwendungsbezogen auszuwählen und Prozesse zu optimieren.
Thermisches Beschichten: Die Studierenden kennen verschiedene, speziell industriell relevante Gruppen thermischer Beschichtungsverfahren. Sie sind befähigt, mögliche Schicht- und Substratwerkstoffe, Schichtbildungs- und Haftungsmechanismen sowie daraus folgende Schichteigenschaften mit den anwendbaren Beschichtungsprozessen zu korrelieren und somit ausgehend vom Anforderungsprofil an technische Oberflächen eine Verfahrens- und Werkstoffauswahl für einen möglichen thermischen Beschichtungsprozess zu treffen.
| Lehrformen: | Vorlesung (2 LVS), Übung (1 LVS), Praktikum (1 LVS) |
| Semesterlage: | Wintersemester |
| Prüfung: | 120-minütige Klausur |
| Leistungspunkte: | 5 |
Aktuelle Informationen und Unterlagen auf OPAL (ab WS 2027/28)
Gemeinsame Lehrveranstaltung mit den Professuren Arbeitswissenschaft und Innovationsmanagement (Prof. Angelika Bullinger-Hoffmann) und Produktionssysteme und -prozesse (Prof. Martin Dix).
Inhalte:
Das Modul vermittelt ein grundlegendes theoretisches und methodisches Verständnis und erste praktische Erfahrungen zu den Themen:
- Grundlagen des menschlichen Wahrnehmens, Entscheidens und Handelns in der Interaktion mit technischen Systemen (kognitives Systems Engineering)
- Methoden menschzentrierter Modellierung und Künstliche Intelligenz
- Anwendungsbeispiele für Mensch-Technik-Systeme im industriellen Fertigungskontext (u. a. Beschichten, Spanen, Umformen, Robotik)
- Formen von Mensch-Technik-Systemen (u. a. informierend, assistierend, automatisiert, autonom, Mensch-Maschine-Teaming) sowie deren Folgen für die menschliche Interaktion und Arbeit
- Grundlagen der menschlichen Arbeit (u. a. menschliche Faktoren wie Belastung/Beanspruchung, Arbeitsumwelt, Interaktion mit technischen Systemen)
- Grundlagen der System- und Softwareergonomie
- Methoden menschzentrierter Entwicklung von Mensch-Technik-Systemen im Automobil- und Produktionskontext (Usability-Engineering und der User-Centered-Design-Prozess)
- Virtual und Augmented Reality (VR/AR):
- Nutzung virtueller Technologien in verschiedenen Anwendungsbereichen von Produktions- über Medizintechnik bis hin zu gesellschaftlichen Bereichen
- Dabei liegt der Fokus auf der Nutzung von VR/AR zur Unterstützung des Menschen
Qualifikationsziele:
Die Studierenden haben erfolgreich fachliches Wissen zu theoretischen Grundlagen und wichtigen relevanten Methoden im Bereich „Mensch-Technik-Systeme“ erworben. Sie sind in der Lage, Praxisbeispiele selbstständig zu durchdenken, verschiedene Mensch-Technik-Systeme im konkreten Fertigungskontext hinsichtlich Kriterien ganzheitlich-systemisch zu analysieren und Folgen der Mensch-Technik-Interaktion zu bewerten und zu evaluieren. Weiterhin verfügen sie über grundlegende Kenntnisse menschzentrierter Modellierung sowie zu den derzeitigen Möglichkeiten und Grenzen der Künstlichen Intelligenz für den Produktionskontext. Die Studierenden kennen verschiedenste Einsatzmöglichkeiten und Anwendungsgebiete von VR/AR sowie Herausforderungen und Lösungskonzepte bei der Entwicklung und für den Einsatz von VR/AR-Anwendungen. Sie sind in der Lage, einfache VR/AR-Anwendungen selbst zu erstellen.
| Lehrformen: | Vorlesung (3 LVS), Übung (1 LVS) |
| Semesterlage: | Wintersemester |
| Prüfung: | 90-minütige Klausur |
| Leistungspunkte: | 5 |
Aktuelle Informationen und Unterlagen auf OPAL
Inhalte:
- chemische und physikalische Einordnung metallischer Werkstoffe
- Die Bedeutung von Legierungen für die Bearbeitung und Beeinflussung von metallischen Werkstoffen
- Grundlagen metallischer Werkstoffgruppen (geschichtliche Aspekte, Aufbau und Eigenschaften, Gewinnung und Verarbeitung sowie Einsatzfelder und Besonderheiten wie Verschleiß und Korrosion)
Qualifikationsziele:
Die Studierenden sind in der Lage, verschiedene metallische Werkstoffgruppen zu benennen, Etappen der Herstellung vom Rohstoff bis zum einsatzfertigen Material sowie den grundlegenden Aufbau und die Eigenschaften von Metallen zu beschreiben. Sie können metallische Werkstoffe im Rahmen grundschultypischer Anwendungen für die Herstellung einfacher Bauteile entsprechend gegebener Anforderungen für Weiterverarbeitung und Einsatz auswählen.
| Lehrformen: | Vorlesung (1 LVS), Praktikum (1 LVS) |
| Semesterlage: | Wintersemester |
| Prüfung: | 20-seitige Hausarbeit |
| Leistungspunkte: | 3 |
Aktuelle Informationen und Unterlagen auf OPAL
Inhalte:
Es werden relevante Themen zu Beschichtungs- und Behandlungsprozessen vermittelt. Neben den Grundlagen werden die einzelnen Oberflächentechnikprozesse erläutert sowie Anwendungspotentiale aufgezeigt. Praktische und anwendungsbezogene seminaristische Veranstaltungen vertiefen das theoretisch erarbeitete Wissen.
Qualifikationsziele:
Die Studierenden kennen die chemisch-physikalisch-technologischen Grundlagen der wesentlichen Prozesse der Oberflächen- bzw. Beschichtungstechnik einschließlich wichtiger Vor- und Nachbehandlungsverfahren. Sie erkennen und verstehen die grundsätzlichen Beziehungen zwischen den Prozesscharakteristika und den sich daraus ergebenden Strukturen und Eigenschaften der Schichten. Sie sind in der Lage, Schichtsysteme anwendungsbezogen auszuwählen und ihre Auswahl fundiert zu begründen.
| Lehrformen: | Vorlesung (2 LVS), Seminar (1 LVS), Praktikum (1 LVS) |
| Semesterlage: | Sommersemester |
| Prüfung: | 90-minütige Klausur |
| Leistungspunkte: | 5 |
Aktuelle Informationen und Unterlagen auf OPAL
Gemeinsame Lehrveranstaltung mit verschiedenen Professuren der Fakultät für Maschinenbau.
Inhalte:
Im Modul werden die Studierenden schrittweise über experimentelle Workshops anhand von alltäglichen Produkten an die zugrundeliegende Technik herangeführt. Innerhalb des Workshops bearbeiten die Studierenden in vier Phasen jeweils ein Thema. Die Studierenden können dazu aus verschiedenen Angeboten jeweils ein Thema je Workshopphase auswählen. Die Bearbeitung der Themen erfolgt in Gruppen bis maximal 8 Studierenden und wird von den Dozenten angeleitet. Jede Workshopphase wird durch eine gemeinsame kritische Reflexion und Aufbereitung der Ergebnisse der Gruppenarbeit abgeschlossen.
Qualifikationsziele:
Die Studierenden haben ein praktisches Grundverständnis für technische Sachverhalte erlangt und sind in der Lage, diese zu erörtern. Sie sind befähigt, in einem Team gemeinsam mit anderen eine Aufgabenstellung zu bearbeiten und ihre eigene Leistung innerhalb der Gruppe kritisch zu reflektieren.
| Lehrformen: | Übung (4 LVS) |
| Semesterlage: | Wintersemester |
| Prüfung: | Semesterbegleitende Dokumentation (4 Poster) |
| Leistungspunkte: | 5 |
Aktuelle Informationen und Unterlagen auf OPAL
Inhalte:
Das Modul umfasst die Oberflächen- und Beschichtungstechnik sowie die Gestaltung von Grenzflächen in hybriden Verbunden. Dabei wird der Schwerpunkt auf das Verständnis von Prozess-Struktur-Eigenschaftsbeziehungen gelegt. Es werden Kenntnisse über alle wesentlichen Verfahren zur Erzeugung metallischer, anorganisch-nichtmetallischer und organischer Schichten bzw. Oberflächenstrukturen vermittelt. Ausgehend vom komplexen Anforderungsprofil an Oberflächen und Grenzflächen durch mechanische, tribologische, korrosive und thermische Beanspruchung werden Strategien zu deren anforderungsgerechter Gestaltung behandelt.
Qualifikationsziele:
Die Studierenden kennen die chemischen, physikalischen und technologischen Grundlagen der wesentlichen Prozesse der Oberflächen- bzw. Beschichtungstechnik einschließlich wichtiger Vor- und Nachbehandlungsverfahren. Sie erkennen und verstehen die grundsätzlichen Beziehungen zwischen den Prozesscharakteristika und den sich daraus ergebenden Strukturen und Eigenschaften der Schichten. Sie sind in der Lage, Schichtsysteme anwendungsbezogen auszuwählen und ihre Auswahl fundiert zu begründen.
| Lehrformen: | Vorlesung (2 LVS), Seminar (2 LVS), Praktikum (1 LVS) |
| Sprache: | Englisch |
| Semesterlage: | Sommersemester |
| Prüfung: | 90-minütige Klausur (in englischer Sprache) |
| Leistungspunkte: | 5 |
Aktuelle Informationen und Unterlagen auf OPAL
Gemeinsame Lehrveranstaltung mit der Professur Maschinenelemente und Produktentwicklung (Prof. Alexander Hasse).
Inhalte:
Für ein eigenverantwortliches nachhaltiges Verhalten ist eine gute Kenntnis der Umwelt und im Besonderen der Natur erforderlich. In diesem Modul werden die einzelnen Domänen der umgebenden Natur und deren Zusammenhänge anhand praktischer Erfahrung erlebt. Es werden Verständnis für Natur als Selbstzweck und natürliche Prozesse aufgebaut und die Grenzen der menschlichen Erkenntnis aufgezeigt. Es werden Aspekte folgender Domänen behandelt:
- Integrität der Biosphäre
- Leben an Land
- Leben im Wasser
- Klima und Klimawandel
- Luftverschmutzung
- Natürliche Stoffkreisläufe
In einer semesterbegleitenden Projektarbeit werden die Studierenden einen selbstgewählten Aspekt von Natur detailliert untersuchen und die Ergebnisse in der Lerngruppe vorstellen.
Qualifikationsziele:
Die Studierenden besitzen grundlegende Kenntnisse und Erfahrungen zu Umwelt und Natur. Sie sind in der Lage, diese Kenntnisse im Kontext der weiteren Lehrveranstaltungen einzubringen und dadurch die erzielten Ergebnisse zu reflektieren.
| Lehrformen: | Seminar (2 LVS), Praktikum (2 LVS) |
| Semesterlage: | Wintersemester |
| Prüfung: | Projektarbeit (15 Seiten) mit 20-minütigem Kolloquium |
| Leistungspunkte: | 5 |
Aktuelle Informationen und Unterlagen auf OPAL
Inhalte:
Den Studierenden werden Kenntnisse über den Einsatz und die Anwendung der wichtigsten Werkstoffe und Werkstoffzustände im Maschinenbau vermittelt. In den seminaristisch durchgeführten Vorlesungen werden gemeinsam Kriterien zur Werkstoffauswahl auf der Basis werkstoffkundlicher Zusammenhänge entwickelt. Besonderes Augenmerk gilt der genauen Analyse der Werkstoffbeanspruchung und des Beanspruchungskollektives. Auf dieser Grundlage werden geeignete Werkstoffkenngrößen gesucht, die es dem Konstrukteur/Anwender erlauben, gezielt eine geeignete Werkstoffauswahl auch unter Berücksichtigung ökonomischer und ökologischer Aspekte zu treffen. Neben dieser eher anwendungsorientierten Werkstoffauswahl werden gleichzeitig auch die Belastung auf den Werkstoff bei der Fertigung und die von der Fertigung bedingte Eigenschaftsbeeinflussung berücksichtigt. Die allgemeinen Grundsätze der Werkstoffauswahl werden in den Übungen auf ausgewählte Beispiele übertragen.
Qualifikationsziele:
Die Studierenden kennen und verstehen die Grundlagen zur einsatz- und verarbeitungsgerechten Werkstoffauswahl. Sie sind in der Lage, die erlernten Prinzipien auf reale Praxisfälle zu übertragen, somit für beliebige Anwendungen geeignete Werkstoffe auszuwählen und ihre Auswahl zu begründen.
| Lehrformen: | Vorlesung (2 LVS), Übung (1 LVS) |
| Semesterlage: | Wintersemester |
| Prüfung: | 90-minütige Klausur |
| Leistungspunkte: | 5 |
Korrosion und Verschleiß: Aktuelle Informationen und Unterlagen auf OPAL
Ermüdung von Werkstoffen: Aktuelle Informationen und Unterlagen auf OPAL
Schadensanalyse: Aktuelle Informationen und Unterlagen auf OPAL
Kombi-Modul aus den Lehrveranstaltungen „Korrosion und Verschleiß“, „Ermüdung von Werkstoffen“ und „Schadensanalyse“.
Inhalte:
Das Modul setzt sich aus den Lehrveranstaltungen „Korrosion und Verschleiß“, „Ermüdung von Werkstoffen“ und „Schadensanalyse“ zusammen. Damit werden alle wichtigen Beanspruchungsarten, denen Werkstoffe in der Praxis üblicherweise ausgesetzt sind (Korrosion, Verschleiß, Ermüdung), näher beleuchtet und mit typischen Schadensbildern korreliert.
Korrosion und Verschleiß:
Es werden Grundlagen der Korrosion (Entstehung von Korrosionsschäden) behandelt. Dazu gehören die Darstellung des Korrosionssystems, die Erläuterung des Korrosionsprozesses (u. a. Thermodynamik und Kinetik), Korrosionsarten, Korrosionserscheinungen und Korrosionsprodukte. Es folgen Ausführungen zum Korrosionsverhalten ausgewählter Werkstoffe, zur Bewertung des Korrosionsverhaltens und zur Korrosionsschadensanalyse.
Ausgehend von der Grundstruktur der Tribosysteme werden die Grundlagen des Verschleißes (Entstehung von Verschleißschäden) behandelt. Dazu gehören die Darstellung der Kenngrößen von Tribosystemen (z. B. Bewegungsverhältnisse, Mikrogeometrie) und die Diskussion der Verschleiß- Grundmechanismen sowie die Vorstellung bekannter Verschleißtheorien. Daran schließen sich Ausführungen über die Bewertung des Verschleißverhaltens (tribologische Prüfkette), die Verschleißdiagnostik und die Verschleißschadensanalyse an.
Ermüdung von Werkstoffen:
Es werden grundlegende Kenntnisse zu Ermüdungsprozessen unter einstufiger Schwingbeanspruchung bei konstanter Temperatur vermittelt. Im Fokus stehen dabei insbesondere die Wechselwirkungen von Beanspruchung, Mikrostruktur, Verformungs- bzw. Schädigungsmechanismen und Lebensdauer von Stählen und Leichtmetallen. Weiterhin werden wichtige Einflussfaktoren auf die Ermüdungsfestigkeit diskutiert und zerstörungsfreie Messverfahren für die Charakterisierung des Wechselverformungs- und Ermüdungsverhaltens präsentiert. Im Seminar werden praxisorientiert Auslegungsverfahren der klassischen Dauerfestigkeit vorgestellt und an Beispielen angewendet. Zudem werden aktuelle Forschungsarbeiten zum Thema präsentiert und diskutiert.
Schadensanalyse:
Nach Erläuterungen zu technischen, ökonomischen und juristischen Konsequenzen von Fehlern und Schäden wird die komplexe Systematik der Schadensanalyse behandelt. Dabei spielen
- Befundaufnahme,
- Schadbildbeurteilung,
- Schädigungsmechanismen und
- Schadensursachen
eine zentrale Rolle. Das Zusammenwirken von Berechnung, Konstruktion, Werkstoff, Fertigung, Montage und Betrieb wird deutlich gemacht. Im Seminar werden Schadensfälle praktisch untersucht und im Rahmen von Kurzvorträgen vorgestellt.
Qualifikationsziele:
Die Studierenden kennen die grundlegenden Korrosionsreaktionen und die Verschleißgrundmechanismen und können die zugrundeliegenden (elektro)chemischen, physikalischen und tribologischen Prozesse erläutern. Sie erkennen, dass es sich bei Korrosions- und Verschleißbeständigkeit um Systemeigenschaften handelt, können wichtige Korrosions- und Verschleißarten beschreiben und sind in der Lage, diese realen Praxisbeispielen zuzuordnen. Auf Basis dessen können die Studierenden anwendungsbezogen geeignete Korrosions- und Verschleißschutzmaßnahmen identifizieren und diese kategorisieren. Sie kennen die wichtigsten Korrosions- und Verschleißprüfverfahren und können die damit erzielten Messergebnisse kritisch bewerten. Darüber hinaus verfügen die Studierenden über umfassende Kenntnisse zu Ermüdungsprozessen und den Zusammenhängen zwischen Mikrostruktur, Verformungs- bzw. Schädigungsmechanismen und Lebensdauer. Die Studierenden sind in der Lage, die Dauerfestigkeit zyklisch beanspruchter metallischer Werkstoffe zu bewerten, und kennen rechnerische sowie experimentelle Methoden, das Ermüdungsverhalten zu bestimmen. Des Weiteren sind die Studierenden in der Lage, den Ablauf einer Schadensanalyse selbst zu planen und durchzuführen. Sie sind für wesentliche Probleme bei der Anwendung und dem Einsatz von Bauteilen sensibilisiert. Zudem können die Studierenden fachliche Sachverhalte angemessen aufbereiten und präsentieren. Basierend auf den vorgenannten Kompetenzen verstehen die Studierenden, dass Werkstoffschädigungen in der Praxis oftmals auf komplexe Beanspruchungen zurückzuführen sind. Sie sind in der Lage, die Anteile korrosiver, tribologischer und zyklisch mechanischer Belastung abzuschätzen und sie den entsprechenden Schädigungsmechanismen zuzuordnen.
| Lehrformen: | Vorlesung (5 LVS), Seminar (2 LVS), Praktikum (1 LVS) |
| Semesterlage: | Wintersemester |
| Prüfung: | 150-minütige Klausur |
| Leistungspunkte: | 10 |
Lehrveranstaltungen im Sommersemester 2026
Das Vorlesungsverzeichnis wird momentan überarbeitet. (Freischaltung 31.08.2026 00:00 Uhr)
Das Vorlesungsverzeichnis wird momentan überarbeitet. (Freischaltung 31.08.2026 00:00 Uhr)
